冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为研究.ppt

冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为研究.ppt

《冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为研究.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为研究.ppt（22页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化特性,张强李长久西安交通大学热喷涂课题组,主要内容,研究背景实验材料与工艺结果与讨论机械合金化制备纳米结构NiCrAlY喷涂粉末冷喷涂制备纳米结构NiCrAlY涂层组织结构特征纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为研究主要结论致谢,高温合金基体：

承受机械载荷,粘结层（BC）：

连接和抗氧化作用,陶瓷层（TBC）：

隔热,热障涂层（TBCs）的组成,研究背景,发展趋势：

大推力高效率低油耗长寿命主要措施：

提高进口温度，增加燃烧室温度冷却方式:

气膜冷却，应用TBCs,HotGases,CoolingAir,YSZ,Bondcoat,Substrate,TGO,TGO：

a-Al2O3,TBCs目前主要关注点：

提高TBCs的稳定性，延长服役时间，降低成本。

影响TBCs稳定性的主要因素：

粘结层（BC）热力学稳定性TGO（Thermallygrownoxide）均匀性和生长速度,TGO组织结构,TGO界面几何形状TGO/YSZ和TGO/BC结合强度YSZ组织结构,研究背景,TGO的生长机理,Nano-BC层表面-Al2O3形成原理,研究背景,a-Al2O3LowestgrownrateGoodadhesion,L.Ajdelstajnetc,J.ThermalSprayTechnol.14

（1）（2005）23,粘结层（BC）常用制备工艺：

MCrAlY粘结层HVOF：

高的氧坏境，氧化严重LPPS：

温度高，成本昂贵冷喷涂（coldspray）,研究背景,冷喷涂技术原理及其特点,特点：

粒子温度低（600）、高速（3001200m/s）、低成本,避免氧化、晶粒长大,致密和厚涂层,研究背景,便于工业应用,实验材料与工艺:

基体:

Inconel738涂层材料：

Nano-Ni20Cr10Al1YMechanicalalloyColdspray-XJTUhomeinstalledsystem等温氧化：

ShotPeeningpre-treatmentAr，900oC,1000oC,1100oC,1150oCfor4hrs,NiCrAlY粘结层高温氧化行为,实验材料与工艺,Ballmillingparameters（usedtoformnanostructuredpowders）,纳米结构NiCrAlY粉末的制备工艺,实验材料与工艺,冷喷涂工艺参数,实验材料与工艺,喷枪结构示意图,冷喷涂工艺参数,喷丸工艺参数,实验材料与工艺,Nano-NiCrAlY粉末的典型形貌,StartingNiCrAlYpowder,Nano-powder,Ball-milledNiCrAlYpowder,36hrs,MA,Surfacemorphology,Grainsize=1550nm,Diffrationpattern,Brightfieldimage,TEM,JEM-200CX,冷喷涂层,SEM,Quanta200,Oxygencontent,冷喷涂Nano-NiCrAlY涂层组织结构,热处理涂层,热处理对NiCrAlY涂层组织结构的影响,1000-4h，Ar（99.99%）,As-sprayed,Annealed,氧化膜表面形貌,Nano-NiCrAlY涂层表面氧化膜的形貌特征,900-4h，Ar（99.99%）,Needle-like,Equiaxed,-Al2O3,a-Al2O3,氧化膜表面形貌,1000-4h，Ar（99.99%）,XRDpattern,Nano-NiCrAlY涂层表面氧化膜的形貌特征,Elementmapping,氧化膜组织结构,1000oC-4h,Argon,氧化膜表面形貌,1150-4h，Ar（99.99%）,原始形貌对氧化膜表面形貌的影响,Atthickoxideregion,alayerofoxidewithanevidentcontrastwasobserved.Thistypeofoxideiscomposedofspinel,Al2O3andCr2O3.,Oxideconstitutions,1100oC-4h,Argon,主要结论,冷喷涂可以制备致密无氧化的NiCrAlY涂层。

在900下热处理后，涂层表面局部生成了呈针状的q-Al2O3。

在1000以上热处理，涂层表面生成球状的a-Al2O3，均匀连续的分布在在粘结层表面。

原始涂层的表面形貌显著地影响氧化物的表面形貌，在较平坦的部位氧化膜均匀致密，而在较为粗糙的部位氧化膜表面表面呈现与颗粒尺寸相对应的粗糙形貌。

致谢,国家重大基础研究计划（2007CB707702）；国家杰出青年基金（50725101）；高能束流加工技术国防科技重点实验室基金（51461070705JW0805）；国际合作项目（Honeywell公司）。

谢谢！